5 principais materiais aplicados no processo de estampagem a frio

As matrizes de estampagem funcionam sob o impacto, vibração, atrito, alta pressão, tensão, cargas de flexão e torção e até mesmo em temperaturas mais altas (como extrusão a frio). As condições de trabalho são complexas e fáceis de serem desgastadas, fatigadas, fraturadas, deformadas e outros fenômenos. Portanto, o requisito para o material das partes de trabalho da matriz é superior ao das peças comuns. Devido às diferentes condições de trabalho de várias matrizes de estampagem, os requisitos para os materiais das peças de trabalho das matrizes também são diferentes.

Requisitos para vários moldes de estampagem

1. para matrizes vazias

Alta resistência ao desgaste e dureza são necessárias para as peças de trabalho dos moldes para estampagem de chapas, enquanto alta resistência ao desgaste e ponto de rendimento compressivo são necessárias para matrizes de estampagem grossas para estampagem de chapas. Para evitar a fratura da matriz ou o colapso da lâmina, também são necessárias alta resistência à fratura, alta resistência à flexão e tenacidade.

2. para materiais de matriz de desenho

É necessário que as peças de trabalho da matriz tenham boa anti-aderência (anti-oclusão), alta resistência ao desgaste e dureza, um certo grau de resistência e tenacidade e bom desempenho de corte, e a deformação durante o tratamento térmico seja pequena.

3. para extrusão a frio morre

As partes de trabalho da matriz são obrigadas a ter alta resistência, dureza e resistência ao desgaste. Para evitar fraturas por impacto, é necessária uma certa tenacidade. Como a extrusão produzirá um aumento maior de temperatura, também deverá ter um certo grau de resistência à fadiga térmica e dureza térmica.

Tipos e características dos materiais para estampagem

Os materiais da matriz de estampagem são aço, metal duro, metal duro, liga de zinco, liga de baixo ponto de fusão, bronze de alumínio, material de macromolécula e assim por diante. Atualmente, o aço é o principal material para estampagem na fabricação de matrizes. Os tipos comuns de peças de trabalho da matriz são aço para ferramentas em carbono, aço para ferramentas de baixa liga, aço para ferramentas com alto teor de cromo alto ou cromo médio, aço com liga de carbono médio, aço de alta resistência, aço matricial, carboneto cimentado, carboneto ligado a aço e assim por diante.

Aço 1.Carbon da ferramenta

T8A e T10A são os aços para ferramentas de carbono mais amplamente utilizados em matrizes, que têm as vantagens de um bom desempenho de processamento e baixo preço. No entanto, a dureza e a dureza do vermelho são ruins, a deformação do tratamento térmico é grande e a capacidade de carga é baixa.

O T10A é um aço para ferramentas de carbono com certa resistência e tenacidade. No entanto, a resistência ao desgaste não é alta, a têmpera é fácil de deformar e trincar, e a temperabilidade é baixa. É adequado apenas para moldes vazados com formato simples, tamanho pequeno e pequeno número de peças.

Aço de ferramenta da liga 2.Low

O aço para ferramentas de baixa liga é baseado no aço para ferramentas de carbono com elementos de liga apropriados. Comparado com o aço de ferramenta de carbono, reduz a tendência de deformação e rachadura de têmpera, melhora a temperabilidade e desgasta a resistência do aço. Os aços de baixa liga usados para fabricação de matrizes são CrWMn, 9Mn2V, 7CrSiMnMoV (código CH-1), 6CrNiSiMnMoV (código GD), etc.

Aços de alto carbono e baixa liga são caracterizados por uma operação simples de têmpera, melhor temperabilidade do que os aços para ferramentas de carbono e fácil controle da deformação. No entanto, a resistência ao desgaste e a tenacidade ainda são baixas, o que pode ser usado em matrizes de supressão de lotes médios com formato complexo da peça.

3. Aço de ferramenta com alto teor de carbono e cromo

Os aços para ferramentas de alto carbono e alto cromo comumente usados são Cr12 e Cr12MoV, Cr12Mo1V1 (código D2). Eles têm boa temperabilidade, temperabilidade e resistência ao desgaste. A deformação do tratamento térmico é muito pequena. Eles são altamente resistentes ao desgaste e aços de matriz de micro-deformação, e sua capacidade de suporte é inferior apenas ao aço de alta resistência. Pode ser usado na produção em massa de matrizes, como matrizes de chapa de aço silício. No entanto, existe uma falta de homogeneidade do metal duro neste tipo de aço, que é propenso a segregação de metal duro e colapso ou fratura de ponta. O forjamento repetitivo da perturbação (perturbação axial e perturbação radial) deve ser realizado para reduzir a heterogeneidade dos carbonetos e melhorar o desempenho do serviço.

4. aço de alta resistência

Os moldes comuns são W18Cr4V (código 8-4-1) e W6Mo5 Cr4V2 (código 6-5-4-2, marca americana M2) com menos conteúdo de tungstênio, bem como 6W6Mo5 Cr4V (código 6W6 ou M2 de baixo carbono) para carbono aço de alta velocidade para redução e redução de vanádio desenvolvido para melhorar a resistência. O aço de alta velocidade possui a mais alta dureza, resistência ao desgaste e resistência à compressão no aço do molde, e possui alta capacidade de suporte de carga. Mas sua resistência é baixa e pode quebrar ou quebrar quando está funcionando, e o preço é mais caro. O aço de alta velocidade também precisa ser forjado para melhorar sua distribuição de carboneto. Sugere-se que a têmpera a baixa temperatura e a têmpera rápida por aquecimento sejam adotadas para melhorar sua tenacidade.

5. Carbonetos cimentados e carbonetos cimentados ligados a aço

A dureza e a resistência ao desgaste do carboneto cimentado são superiores às de qualquer outro tipo de aço de matriz, mas sua resistência à flexão e tenacidade são baixas. Os carbonetos cimentados utilizados como matrizes são tungstênio e cobalto, que apresentam baixo impacto e alta resistência ao desgaste. Os carbonetos cimentados com baixo teor de cobalto podem ser selecionados. O metal duro com alto teor de cobalto pode ser selecionado para matrizes com alto impacto. Quando o lote de peças é grande, pode-se considerar a dureza e a resistência ao desgaste do metal duro ou do metal duro ligado a aço com maior dureza e resistência ao desgaste. O carboneto cimentado usado como material de matriz é o cobalto de tungstênio. Com o aumento do teor de cobalto, a tenacidade e a resistência à flexão aumentam, enquanto a dureza diminui. YG10X com baixo teor de cobalto pode ser selecionado para a matriz com baixa força de impacto, YG15 ou YG20 com alto teor de cobalto podem ser selecionados para a matriz com força de impacto média ou grande. A desvantagem do metal duro é baixa tenacidade e difícil de processar.

Como parte de trabalho da matriz, ela pode ser projetada como uma estrutura de mosaico. As propriedades do metal duro com liga de aço estão entre as de metal duro e o aço de alta velocidade. Pode ser usinado e tratado termicamente. Após a têmpera e revenido, a dureza do carboneto cimentado ligado a aço pode atingir 68-73 HRC. Pode ser usado para fabricar matrizes complexas e de longa vida. Os carbonetos cimentados com ligação de aço usados como matrizes para apagamento incluem DT, GT35, TLMW50, GW50, etc.

O carboneto cimentado ligado ao aço é sinterizado por metalurgia do pó com pó de ferro como ligante e carboneto de titânio ou carboneto de tungstênio como fase difícil, adicionando uma pequena quantidade de pó de elemento de liga (como cromo, molibdênio, tungstênio, vanádio, etc.). A matriz do carboneto cimentado ligado ao aço é o aço, que supera as deficiências de baixa tenacidade e difícil processamento do carboneto cimentado. Pode ser cortado, soldado, forjado e tratado termicamente. Os carbonetos cimentados ligados a aço contêm um grande número de carbonetos. Embora sua dureza e resistência ao desgaste sejam menores que as dos carbonetos cimentados, elas ainda são maiores que as de outros aços.

Seleção de material para estampagem

A escolha do material de matriz de corte deve considerar a produção em lotes da peça de trabalho; se o lote não for grande, não será necessário escolher o material de matriz de alta vida útil; o material da peça perfurada também deve ser considerado, e os materiais de matriz adequados para diferentes materiais também são diferentes. Para matrizes vazias, a resistência ao desgaste é um fator importante para determinar a vida útil das matrizes. A resistência ao desgaste do aço depende da condição de partículas duras, como carbonetos e da dureza da matriz. Quanto maior a dureza de ambos,

Quanto mais carbonetos, melhor resistência ao desgaste. A resistência ao desgaste do aço de matriz de estampagem comum é aço de ferramenta de carbono – aço de ferramenta de liga – aço de matriz – aço de alto carbono com alto teor de cromo – aço de alta velocidade – aço carbono ligado – metal duro.

Além disso, a influência da espessura, forma, tamanho e precisão da peça de trabalho na seleção de materiais da matriz também deve ser considerada.